原始晶粒尺寸对低碳钢中铁素体动态再结晶的影响

采用Gleeble1500型热模拟试验机进行单轴热压缩实验,研究了4种不同原始晶粒尺寸的低碳钢在变形温度为700和600℃,应变速率为10~1—10^(-3)s^(-1)条件下的变形特性及组织演变规律,探讨了原始晶粒尺寸和热加工参数Z值对铁素体动态再结晶过程的影响。结果表明:在本实验变形条件范围内,4种不同原始晶粒尺寸的低碳钢均可发生铁索体动态再结晶,原始晶粒尺寸的减小,不但在恒定Z值条件下有利于动态再结晶过程的进行,而且使铁素体可以发生动态再结晶的临界Z值和发生不连续动态再结晶的临界Z值均增大,形变强化相变生成的细小铁素体晶粒在热变形时易于发生动态再结晶,只要控制好热加工参数,可以利用动态再结晶过程,进一步细化形变强化相变生成的铁素体晶粒。

粗大原始晶粒尺寸对低碳钢焊缝区和热影响区微观组织和力学性能的影响

本文研究了具有不同热输入的粗大原始晶粒尺寸对焊缝区和热影响区（HAZ）的微观组织和力学性能的影响。焊接试验采用热轧以及晶粒粗化状态下的SAE1020钢样。将热轧钢板试样在1100℃下保温45min，随后在炉内冷却，以便获得粗大的原始晶粒尺寸。用埋弧焊机，以0．5、1和2kJ／ram的热输入对热轧试样和晶粒粗化试样进行焊接。在焊接后，研究焊缝区和热影响区的微观组织、硬度和韧性。根据研究结果，建立一种焊缝区和热影响区在原始晶粒尺寸、微观组织、硬度和韧性之间的关系。从韧性试验结果中发现，在相同的热输入下，粗大原始晶粒尺寸试样和原始试样的焊缝区展现出几近相同的冲击功，但其热影响区冲击功却有所不同。粗大原始晶粒尺寸试样热影响区的最大冲击功出现在高热输入情况下，而原始热轧试样的最大冲击功则出现在中等热输入情况下。因此，就热输入而言，粗大原始晶粒尺寸对低碳钢热影响区的微观组织、硬度和韧性具有重大影响。所以说，考虑到钢板厚度，就晶粒粗化低碳钢焊接过程中热影响区的最大冲击功而言，应采用较高的热输入。

基于过冷奥氏体动态相变的热轧TRIP钢组织控制 Ⅰ.原始奥氏体晶粒尺寸

通过热模拟压缩实验,研究了铁素体相变前的奥氏体晶粒尺寸对基于动态相变的热轧C-Mn-Al-Si系TRIP钢组织及力学性能的影响。结果表明,减小原始奥氏体晶粒尺寸,可促进动态相变时的铁素体相变动力学,有利于铁素体、贝氏体及残余奥氏体等相分布更为均匀,获得的贝氏体束及贝氏铁素体尺寸较小,残余奥氏体的体积分数及C含量均较高,细小的颗粒状残余奥氏体数量较多且弥散分布,因此可获得具有较高强度和优良塑性的热轧TRIP钢。

基于正交实验法的BS960E高强钢的淬火工艺优化

基于正交实验法研究了淬火过程中加热速率、保温温度、保温时间和冷却速率等参数对BS960E贝氏体高强钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,淬火后BS960E钢的组织均为板条马氏体;通过正交实验法设计的淬火工艺获得最小平均晶粒尺寸的最优参数组合为:加热速率50℃/s、保温温度920℃及保温时间2 min;获得最大维氏硬度的最优参数组合为:加热速率50℃/s、保温温度1010℃、保温时间2 min及冷却速度100℃/s。通过增设对照实验组验证了正交实验法的正确性,正交实验设计的试样最小平均晶粒尺寸为6.36μm,马氏体板条群、马氏体板条块和马氏体板条分别为5.2μm、1.24μm和336.3 nm。正交实验设计的试样最大硬度为424.3 HV,马氏体板条群、马氏体板条块和马氏体板条分别为8.5μm、1.65μm和333.5 nm。相比于前者,后者在冷却速率相同(100℃/s)的情况下,由更高的温度(1010℃)降低至室温,产生了更大的过冷度,马氏体相变驱动力增加导致位错密度增加,大角度晶界占比由70.5%提高至83.3%,因此硬度更高。

Mo对Ti-Mo系合金显微组织的影响及其强化效应

对不同Mo含量β单相区锻造的Ti-Mo合金在相变点以上进行固溶处理,然后对合金进行显微组织分析和力学性能测试。结果表明:Ti-1Mo合金和Ti-2Mo合金主要由等轴的α相组成,Ti-4Mo合金主要由针状六方马氏体α′相和原始β晶界组成,当合金Mo含量超过10%(质量分数)时,合金主要由等轴的β相组成。晶粒尺寸统计结果显示:晶粒尺寸与固溶时间呈指数关系;在固溶时间一定的条件下,晶粒尺寸随固溶温度的升高而增大,随合金中Mo含量的增加而明显减小。另外Ti-Mo合金的强度随晶粒尺寸的减小而提高,但合金的塑性变化不大,最后对影响合金强化的机理进行了探讨。

高钢级低温管线钢的韧化机制及控制技术

针对高钢级管线钢在低温服役环境条件下韧性断裂止裂控制难题,分析了高钢级管线钢的低温断裂机理,明确了影响DWTT性能的两个重要因素。通过热模拟实验,讨论了提高DWTT性能的控制技术。采用粗轧再结晶区低温段大变形,增加粗轧阶段总累积变形量,及将精轧温度降低到临近Ar3的温度范围内,并施加足够的累积变形量,可获得一定数量的超细晶多边形铁素体,将板材心部的平均有效晶粒尺寸细化到2.5μm,使-60℃下DWTT断口剪切面积达到100%,为大口径高钢级管线钢的研发生产提供理论依据和技术参考。

加热工艺对1800 MPa级热成形钢冷弯性能的影响

利用冷弯试验机、光学显微镜、扫描电镜等研究手段,分析了热冲压成形工艺过程中的加热保温时间对1800 MPa级热成形钢微观组织和冷弯性能的影响。结果表明,随保温时间的增加,试验钢热冲压成形后的原始奥氏体晶粒长大,当保温时间为5 min时,原始奥氏体晶粒尺寸约为5μm,细小且均匀,当保温时间达到9 min时,出现异常粗大晶粒。冷弯角与原始奥氏体晶粒尺寸关系密切,冷弯角随着晶粒的长大而减小,在5 min时获得最大冷弯角54.5°。